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大小功率两种系留无人机供电方案分享,原理图、PCB、数据手册等

大小功率两种系留无人机供电方案分享,原理图、PCB、数据手册等

前言:
系留无人机利用地面发电机或者市电通过自带几十米到几百米的供电电缆供电,可以实现24小时不间断留空,大重量载重升力的无人机方案。对于飞机而言,自重没增加1克就意味着负载能力减少1克。在有限的预算,功率的条件内,Vicor以最优的功率重量比提供电源支持方案,可以有效的提升客户的负载竞争能力。


现在优秀的供电电缆重量在1.5kg/100米(10A通流能力)。从经济的角度来说,要求地面需要提供一个高压直流,通过电缆供给无人机。目前市面最成熟最普遍的方案就?#21069;?20VAC的交流电,通过PFC转换成380V的高压直流给无人机供电。
通常的系留无人机按照功率来分成2类:3KW以内的小型系留无人机,以及3KW到10多KW的大型系留无人机。小功率无人机一般使用24V的直流电机,大功率的无人机一般使用48V的直流电机。以下展示了一个无人机的供电框图:


从高压380V转到低压48V或者24V,根据安规的要求需要做隔离,以保证安全要求。后级更低的电压可以通过48V或者24V总线采用非隔离的方式或得。VICOR以最先进的电源技术,提供从380V到总线以及后端飞控系?#24120;?#25668;像头,云台,数传等系统的最轻,效率最高的供电方案。
一、针对24V的小功率无人机,VICOR提供单片600W,重量仅29.2g,可并联的电源方案 – DCM模块。
DCM是一个隔离式、稳压DC-DC转换器,可适应宽电压范围输入运行(长距离的电缆供电,由于线路阻抗的原因,在功率不同,输出端电压会有较大差异),产生稳定的输出电压。
DCM300P240x600A40具有以下特点:

  1. 宽输入电压范围:(200-420)V;
  2. 小体积:47.91mm*22.8mm,7.26mm,?#21450;?#20010;普通打火机大小
  3. 重量:29.2g,?#21450;?#20010;土鸡蛋重。高功率重量比:20.55W/g,每克重量提供20.55W的功率输出;
  4. 效率高达:93%
  5. 单颗最大输出电流25A,功率600W,最多可8可并联,满足千瓦级输出;

二、针对48V的大功率无人机,VICOR提供单片1750W,重量仅41g,可并联的电源方案 – BCM模块。
BCM是一个隔离式、直流变压器形式的DC-DC降压器,可适应宽电压范围输入运行(长距离的电缆供电,由于线路阻抗的原因,在功率不同,输出端电压会有较大差异),产生按比例降低的输出电压
BCM400y500x1K8A31具有以下特点:

  1. 宽输入电压范围:(260-410)V;
  2. 小体积:63.34mm*22.8mm,7.26mm,?#23478;?#20010;普通打火机大小
  3. 重量:41g,约1个土鸡蛋重。高功率重量比:42.68W/g,每克重量提供高达42.68W的功率输出;
  4. 效率高达:98%
  5. 单颗最大输出功率1750W,最多可8可并联,满足万瓦级输出;

VICOR同时也提供VIA 封装的BCM模块,支持48V电机的无人机,帮助客户简化散热设计,能快速完成产品设计和投产。

BCM4414xD1E5135yzz具有以下特点:

  1. 宽输入电压范围:(260-410)V;
  2. 单片输出电流高达35A,最多可8可并联,满足万瓦级输出
  3. 即插即用:输入直连电源,输出直连负载即可。
  4. 安装简洁:直接用螺?#25239;?#23450;在冷板上即可。

针对后端的云台,数传,摄像机,飞控,VICOR提供?#21040;?#39640;效的芯片级别的DCDC降压转化。
PI33XX和PI354X是非隔离式的DCDC降压芯片。适应24V或者48V总线降压要求,有占板面积极小,外围电路很简单,效率高的特点。

  1. 输入电压范围: PI33XX:8V~36V, PI354X:36V~60V
  2. 小体积:PI33XX:10 * 14*2.56 mm, PI354X:10 * 10 * 2.56 mm。大概指甲盖大小。
  3. 占板面积小:PI33XX:14 * 19mm, PI354X:25 * 16mm。大概一个SIM卡大小。
  4. 设计简单:只需要搭配功率电感和输入输出电容即可。
  5. 效率高达93%。
  6. 输出功率高达120W。

注意:附件原理图以及PCB仅供参考,不可用作商业用途!

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?#22363;?
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发布于 2016 年 08 月 19日
更新于 2017 年 10 月 20日
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